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METODOLOGIA PER LA CARATTERIZZAZIONE DEL LIVELLO DI SICUREZZA DEI PERCORSI PEDONALI

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DIPARTIMENTO INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CATANIA Corso di: Infrastrutture viarie nelle aree urbane e metropolitane Anno accademico: METODOLOGIA PER LA CARATTERIZZAZIONE
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DIPARTIMENTO INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CATANIA Corso di: Infrastrutture viarie nelle aree urbane e metropolitane Anno accademico: METODOLOGIA PER LA CARATTERIZZAZIONE DEL LIVELLO DI SICUREZZA DEI PERCORSI PEDONALI Prof. Salvatore Leonardi Ing. Natalia Distefano 1 1. Introduzione: la sicurezza pedonale I motivi che portano alla scelta di effettuare uno spostamento a piedi sono:! la lunghezza del percorso;! la sicurezza percepita;! la comodità dello spostamento;! la convenienza rispetto ad un altro modo di spostamento. Il raggiungimento di una data destinazione mediante spostamenti a piedi, oltre a poter avvenire attraverso la selezione di più percorsi alternativi (cosa non sempre possibile nel caso degli spostamenti con i veicoli a motore), presenta la peculiarità di poter anche richiedere la scelta di muoversi lungo uno dei due possibili allineamenti posti ai margini della strada; per di più, è possibile usufruire, durante la percorrenza dello stesso itinerario, alternativamente dell uno o dell altro margine della strada effettuando più di un attraversamento trasversale della carreggiata. Non è detto dunque che un itinerario pedonale abbia uno sviluppo lineare ed, anzi, sono frequenti i casi in cui esso risulta articolato secondo un tragitto più o meno spezzato attraverso deviazioni ed attraversamenti pedonali da un lato all altro della carreggiata. Le motivazioni che inducono generalmente il pedone a discostarsi dal percorso più breve e lineare sono fondamentalmente di tre tipi:! Interesse verso i poli attrattori;! Migliori condizioni di comfort;! Migliori requisiti di sicurezza. La percezione di sicurezza e di comfort dei pedoni riguardo i percorsi pedonali è influenzata da un complicato assortimento di fattori, che includono: sicurezza stradale (cioè rischio di incidenti); sicurezza personale (cioè rischio di rapine); interesse storico e architettonico delle aree attraversate; percorso o marciapiede all ombra; percorso pedonale illuminato; presenza di altri pedoni; tipo di regolazione delle intersezioni presenti sul percorso. I principi psicologici chiave che si dovrebbero considerare per attirare i pedoni in un luogo sono:! Sicurezza. Strade in cui le auto hanno velocità troppo elevate o in cui c è troppo rumore o troppo isolate, con scarsa presenza di attrazioni, parcheggi aperti, pareti nude o quartieri disabitati, tendono a dissuadere la gente dal passeggiarvi;! Comodità. Le strade dovrebbero disporre di caratteristiche basilari: larghezza sufficiente dei marciapiedi, opportuna distanza tra il marciapiede e la corsia di marcia, percorso all ombra, etc.;! Convenienza. Nelle strade dovrebbero esserci vari servizi ed esercizi commerciali che 2 possano attrarre i pedoni;! Accoglienza. La gente deve sentirsi accolta dal luogo e spinta a ritornarvi, dalla gente che condivide quella strada e dalle caratteristiche proprie della strada. 2. I dati sulla sicurezza pedonale in Italia In media nei comuni capoluogo il tasso di mortalità dei pedoni è pari a 1,24 ogni abitanti, a fronte di un valore medio nazionale di 0,98 per 100 mila. Le città che fanno registrare i tassi di mortalità più elevati per i pedoni sono nel 2011 Verbania, Alessandria, Bolzano, Belluno, Udine, Fermo, Macerata, Viterbo, Foggia, Tortolì e Tempio Pausania, tutti con valori superiori ai 3 decessi ogni 100 mila abitanti, anche se complessivamente in quasi la metà dei capoluoghi si supera il valore medio nazionale. Tra i grandi comuni i livelli più elevati di questo indicatore caratterizzano, in ordine decrescente, Catania, Palermo, Venezia, Messina, Roma, Torino (con valori compresi tra 2,14 e 1,54 per ). Il tasso di lesività dei pedoni è anch esso elevato nelle città (70,2 per 100 mila abitanti), doppio rispetto a quello medio nazionale (35,2). Nelle città crescono le zone a traffico limitato e le aree pedonali. Negli ultimi anni i comuni capoluogo di provincia hanno istituito sul proprio territorio in media 0,6 km2 di zone a traffico limitato (Ztl) per 100 km2 di superficie (+1,7%). Bergamo (12,8), Biella (10,7), Vercelli (6,6) sono le città con più elevata densità delle Ztl, ma i valori superano i 4 km 2 per unità di superficie anche a Milano (4,9 km2 di zona a ecopass per 100 km2), Palermo (4,8) e Firenze (4,1). 3. Misure di sicurezza dei percorsi pedonali I pedoni, nell ambiente stradale, sono soggetti a una moltitudine di fattori che influenzano la loro percezione di sicurezza e di comfort, in accordo con queste affermazioni è possibile suddividere le misure di sicurezza dei percorsi pedonali in tre categorie: 1) Misura della capacità degli elementi funzionali dell arredo urbano destinati ai pedoni; 2) Misura della qualità del contesto pedonale; 3) Misura della percezione di sicurezza dei pedoni rispetto al traffico veicolare. 3.1 La capacità degli elementi pedonali Tale metodo fu formalizzato dall HCM (Highway Capacity Manual) ed è ancora oggi la misura di capacità maggiormente utilizzata. Tuttavia tale procedura presenta dei limiti non indifferenti, primo fra tutti: essa è applicabile su tronchi stradali sui quali esiste il marciapiede. Con la procedura HCM, infatti, partendo dal concetto di spazio pedonale si verifica che le dimensioni dei vari elementi costituenti il percorso pedonale siano tali da mantenere performance di comfort adeguate 3 in funzione del numero di pedoni che vi transitano. 3.2 La qualità del contesto pedonale Attualmente in letteratura non esiste un approccio comune per definire la qualità del percorso pedonale. Molti autori hanno proposto misure qualitative del Total Quality dell esperienza pedonale. Questo approccio comprende tutta una serie di misure qualitative legate alla soddisfazione del camminare, tra cui la convenienza del non utilizzo del mezzo privato e la sicurezza personale percepita. Anche questo metodo è però applicabile solo su tronchi stradali che hanno marciapiede. 3.3 La percezione di sicurezza e comfort dei pedoni La percezione di sicurezza e comfort da parte dei pedoni è una misura qualitativa di sicurezza effettivamente riconosciuta a livello internazionale. Nel 1994 l HCM riporta il concetto di livello di servizio si basa su misure qualitative, che insieme ai flussi di traffico, restituiscono la percezione di sicurezza degli utenti [ ] essa viene descritta dal livello di servizio che è caratterizzato da alcuni fattori quali velocità e tempi di percorrenza, libertà di manovra, interruzione dei flussi e comfort per ogni tipologia di traffico. Pertanto, il modello deve oggettivamente riflettere la sicurezza o il comfort percepito dai pedoni lungo un tronco stradale utilizzando variabili misurabili di traffico e geometriche della strada. Il modello è oggettivo, utilizzabile in qualunque tipo di strada, in qualunque luogo a prescindere dalla presenza dei marciapiede ed infine se combinato con il livello di servizio pedonale alle intersezioni può essere utilizzato per misurare il livello di comfort o sicurezza per interi percorsi pedonali o per intere reti stradali. 4. Indice di sicurezza pedonale per i tronchi stradali L indicatore di sicurezza che si propone di utilizzare per la caratterizzazione del livello di sicurezza offerto ai pedoni dai tronchi stradali urbani, è quello proposto nel 2001 dai ricercatori del Florida Department of Transportation. La definizione analitica del suddetto indicatore è stata ottenuta a partire da una campagna sperimentale condotta su una serie di percorsi pedonali. Mediante un processo di elaborazione statistica dei dati, i ricercatori del Florida Department of Transportation hanno dedotto un modello previsionale del livello di sicurezza dei percorsi pedonali, in funzione delle variabili di seguito elencate:! separazioni spaziali tra pedoni e traffico veicolare quali: presenza e larghezza dei marciapiedi; presenza e larghezza della fascia di rispetto tra il marciapiede e le corsie dedicate al traffico veicolare; 4 presenza di barriere fisiche nella fascia di rispetto tra marciapiede e corsie; presenza di stalli di parcheggio ai lati della strada; presenza e larghezza delle banchine laterali o delle piste ciclabili;! volume e composizione del traffico veicolare;! velocità media del flusso veicolare;! densità di accessi e passi carrabili ai margini della carreggiata (quest ultima variabile, risultata poi statisticamente non significativa, non figura nel modello previsionale finale). I fattori appena elencati sono considerati, nella letteratura del settore, come i principali responsabili della percezione della sicurezza (e anche del comfort) da parte dei pedoni. Essi pertanto stanno alla base della formulazione seguente: dove: I S(ts) = Indice di sicurezza pedonale per i tronchi stradali (variabile da 1 a 6); L c = larghezza della corsia più esterna della strada (espressa in piedi) Nota: 1 metro = 3,28 piedi; L b = larghezza della banchina o della corsia ciclabile (espressa in piedi) Nota: 1 metro = 3,28 piedi; f p = coefficiente che tiene conto dell effetto della presenza di stalli di parcheggio ai bordi della strada (lo si può porre pari a 0,20); P p = porzione del tronco stradale che presenta stalli di sosta disposti al margine (%); f r = coefficiente che tiene conto della presenza di elementi di separazione fisica tra flussi veicolari e pedonali all interno fascia di rispetto (si pone pari a 5,37 per alberi distanti 6 metri l uno dall altro); L r = larghezza della fascia di rispetto, stimata come distanza tra il bordo della pavimentazione stradale ed il marciapiede (espressa in piedi); f m = coefficiente che tiene conto della presenza del marciapiede; si calcola con la seguente relazione: f m = 6 0,3 L m ; L m = larghezza del marciapiede (espressa in piedi) Nota: 1 metro = 3,28 piedi; Q 15 = volume di traffico nei 15 minuti di picco; n = numero totale di corsie nel tronco stradale considerato; V m = velocità media del flusso veicolare (espressa in miglia orarie) Nota: 1 km/h = 0,621 miglia/ora (ad es. 50 km/h = 31 miglia/ora); 5 4.1 Separazioni spaziali tra veicoli e pedoni L esistenza di un percorso pedonale dedicato, separato dal traffico veicolare, è di fondamentale importanza nella percezione di sicurezza e comfort da parte dei pedoni (Figura). Separazione laterale tra itinerari stradali e pedonali. In particolare, il senso di sicurezza è fortemente amplificato dalla presenza del marciapiede. Il modello per il calcolo dell Indice di sicurezza pedonale, inoltre, evidenzia come la percezione di sicurezza per i pedoni aumenti in presenza, oltre che del marciapiede, anche di una fascia di rispetto (buffer) all interno della quale siano presenti elementi di separazione fisica nei confronti del traffico veicolare (alberi, barriere, veicoli in sosta, canali di raccolta delle acque meteoriche, etc.). Alcuni esempi di barriere di separazione tra flusso veicolare e pedonale sono rappresentati nella figura seguente. Esempi di barriere fisiche tra veicoli e pedoni. Le figure seguenti mostrano rispettivamente una sezione stradale provvista di una fascia di rispetto tra la corsia ed il marciapiede priva di barriere verticali ed una sezione in cui vi è una corsia dedicata alla sosta a fianco del marciapiede, (l effetto che si ha è quello di una barriera). 6 Sezione stradale con fascia di rispetto e marciapiedi. Sezione stradale con corsia di sosta e marciapiedi. Nella tabella seguente sono indicati gli intervalli numerici corrispondenti ai 6 livelli di sicurezza pedonale. Livello di sicurezza pedonale Intervallo A I S(ts) 1,5 B 1,5 I S(ts) 2,5 C 2,5 I S(ts) 3,5 D 3,5 I S(ts) 4,5 E 4,5 I S(ts) 5,5 F I S(ts) 5,5 Livelli di sicurezza pedonale. 5. Indice di sicurezza per gli attraversamenti pedonali La metodologia analitica per la stima del livello di sicurezza offerto dalle intersezioni e dagli attraversamenti pedonali è costituita da una procedura messa a punto nel 2006 da un gruppo di ricerca dell Università di Catania. Trattasi della metodologia dell analisi comparativa che, rende possibile la determinazione di un indice di rischio per le intersezioni stradali e gli attraversamenti pedonali, quantificabile mediante il confronto tra la configurazione reale di ciascun incrocio o attraversamento ed il corrispondente schema virtuale che possiede tutte quelle caratteristiche che rendono l intersezione più sicura dal punto di vista dei pedoni. Gli step dell iter procedurale relativo alla metodologia dell analisi comparativa, sono quelli di seguito riportati: 1) definizione dei tronchi e dei rami virtuali da attribuire alla situazione reale; 2) determinazione dei coefficienti di sicurezza e dei relativi fattori correttivi; 3) stima quali-quantitativa dell Indice di sicurezza per gli attraversamenti pedonali. 7 5.1 Definizione dei tronchi e dei rami virtuali Nella tabella seguente sono indicati tutti gli accorgimenti progettuali la cui presenza, nei tronchi stradali e nei rami delle intersezioni, costituisce un vantaggio per la salvaguardia delle utenze pedonali. Si noti che tutti gli interventi riportati in tabella sono stati differenziati in relazione al contesto in cui essi possono riscontrarsi (tronchi stradali e bracci degli incroci). Tipologia di intervento Ambito realizzativo Tronco stradale Ramo d incrocio Attraversamenti pedonali rialzati Attraversamenti pedonali disposti in prossimità dei poli attrattori di traffico Attraversamenti pedonali vicini al bordo dell area d intersezione Assenza di fermate dei bus disposte lontano dagli attraversamenti pedonali Assenza di passi carrabili posti in corrispondenza degli attraversamenti Elementi di dissuasione per l attraversamento dei pedoni Isole salvagente Avanzamenti dei marciapiedi al fine di ridurre la lunghezza dell attraversamento pedonale ( 10 m) Dissuasori di sosta (fittoni dissuasori, avanzamenti dei marciapiedi, etc.) Illuminazione artificiale Marciapiedi di larghezza adeguata Idonea segnaletica ed interventi sulla pavimentazione (vernici, rivestimenti, etc.) Interventi per il miglioramento della sicurezza pedonale. Dalla combinazione ragionata degli accorgimenti progettuali indicati nella tabella scaturiscono i rami ed i tronchi virtuali schematizzati nelle figure seguenti, i quali rappresentano quelle configurazioni ideali dei rami d incrocio e dei segmenti stradali in grado di minimizzare il livello di rischio dei pedoni che si apprestano ad utilizzare l attraversamento pedonale (principio di minimizzazione del rischio di incidente pedonale). Gli elementi virtuali (tronchi e rami), indicati con le lettere da A ad F, si differenziano tra loro riguardo all ampiezza della sezione trasversale (maggiore o minore di 10 m) e in funzione dell esigenza di impedire la sosta illegale a ridosso dell attraversamento pedonale. La selezione dell elemento virtuale (tronco o ramo), avviene a partire dall elemento reale di cui si vogliono valutare le prestazioni di sicurezza offerte dall attraversamento pedonale posto in corrispondenza di esso; per tale elemento reale si individuano, in primo luogo, le caratteristiche geometriche (larghezza) e funzionali (modalità di regolamentazione della sosta, presenza o meno dell impianto di illuminazione, etc.) e, in secondo luogo, si procede con la scelta del corrispondente elemento virtuale coerente con le caratteristiche peculiari suddette. Configurazioni virtuali dei rami d incrocio e dei tronchi stradali. 8 9 5.2 Coefficienti di sicurezza e fattori correttivi Ciascun ramo o tronco reale, oggetto di studio, viene identificato a mezzo di un punteggio (P r ), ottenuto come somma dei coefficienti di sicurezza (C s ), deducibili dalla tabella seguente, associati ai vari interventi realmente presenti sull elemento considerato. P r = M j=1 C j Dove: M = numero degli accorgimenti, singoli o in serie, presenti nello schema reale; C j = coefficiente di sicurezza, relativo al j-esimo degli M elementi presenti nello schema reale (vedi tabella). In maniera del tutto analoga si valuta il punteggio (P v ) associato al ramo o tronco virtuale. N Tipologia di intervento Coefficienti di sicurezza (C j ) 1 Attraversamenti pedonali rialzati 17 2 Elementi di dissuasione per l attraversamento dei pedoni 8 3 Attraversamenti vicini al bordo dell area d intersezione 6 4 Isole salvagente 6 5 Attraversamenti pedonali disposti in corrispondenza dei poli attrattori di traffico 6 6 Assenza di fermate dei bus disposte lontano dagli attraversamenti pedonali 6 7 Avanzamenti dei marciapiedi al fine di ridurre la lunghezza dell attraversamento ( 10 m) 5 8 Dissuasori di sosta (fittoni dissuasori, avanzamenti dei marciapiedi, etc.) 4 9 Illuminazione artificiale 4 10 Marciapiedi di larghezza adeguata 2 11 Idonea segnaletica ed interventi sulla pavimentazione (vernici, rivestimenti, etc.) 1 12 Assenza di passi carrabili posti in corrispondenza degli attraversamenti pedonali 1 Matrice dei coefficienti di sicurezza. Una volta noti i punteggi (P v e P r ) corrispondenti alla coppia di elementi per la quale si è svolto il processo di comparazione, si può stimare il Livello di Rischio (L R ) per l attraversamento pedonale ubicato nel tronco o ramo analizzato, tramite la seguente espressione: L R = P v P r P v 100 Ai fini della caratterizzazione complessiva del livello di rischio attinente agli attraversamenti pedonali, occorre poi mettere in conto i due seguenti fattori di correzione: 10 fattore correttivo per la visibilità all incrocio (valido solo per gli attraversamenti pedonali ubicati nelle aree d intersezione); fattore correttivo per l esposizione al rischio. Il fattore correttivo per la visibilità all incrocio, necessario per meglio definire il livello di pericolosità degli attraversamenti pedonali posti nelle aree d intersezione, tiene conto di come le grandezze geometriche dei rami (larghezza, inclinazione, raggi di svolta), unite alla presenza di eventuali ostacoli laterali, influiscono in maniera determinante sulla visibilità reciproca veicolopedone. Con riferimento allo schema a) della figura seguente, si ha che la condizione di visibilità ottimale si manifesta quando il conducente ha la visione complessiva dell attraversamento pedonale. Tale condizione può essere espressa dalla seguente uguaglianza geometrica: L v = L ap Visibilità veicolo/pedone nelle aree d intersezione. dove: L ap = lunghezza della porzione di attraversamento pedonale ricadente nella corsia di interesse del veicolo che esegue la manovra di svolta a destra, espressa in metri. Coincide con la lunghezza del segmento AB evidenziato in figura; L v = lunghezza, espressa in metri, della base del triangolo, avente come vertice l occhio del conducente - situato a 3 metri dalla linea di fermata nel caso di incrocio regolato dal segnale di STOP, a 20 metri nel caso di intersezione regolata dal segnale di dare precedenza, ubicato ad una distanza pari a quella di arresto, a partire dall attraversamento pedonale, nel caso dei rami principali e comunque non regolati dalla segnaletica di precedenza - e come lati i 2 segmenti congiungenti il vertice, rispettivamente, con il punto A coincidente con un estremo del segmento di lunghezza L ap, e il punto C ottenuto come intersezione tra il segmento AB e la linea passante per l occhio del conducente orientata secondo il massimo angolo possibile che consente di 11 intercettare l allineamento AB senza l interposizione di ostacoli disposti trasversalmente. Il segmento AC, pertanto, coincide con il segmento AB, soltanto se non sussistono ostacoli alla visione dell attraversamento pedonale per i conducenti dei veicoli a motore. Nello schema b) della figura precedente, è riportato il caso in cui, a causa della presenza di un edificio in corrispondenza del margine dell area d incrocio (situazione frequente nei contesti urbani), il segmento AC è di lunghezza inferiore rispetto al segmento AB. In tale situazione, quindi, è presente una condizione indicativa di un difetto di visuale e, conseguentemente, una situazione di potenziale pericolo per i pedoni in attraversamento; tale condizione è geome
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